Physique-Chimie · 5ème · Contrôle n°1
Électricité — Circuits simples
Un contrôle de physique-chimie de 55 minutes sur les circuits : les composants et le sens conventionnel du courant, les deux grandeurs et les deux appareils qui les mesurent, ce qui distingue une boucle unique de plusieurs branches, les deux lois d'unicité et les deux lois de calcul. Vingt points, barème détaillé, et une correction qui dit pourquoi à chaque question.
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Avant de commencer
- Un circuit ne fonctionne que fermé : une seule coupure suffit à tout arrêter.
- Le sens conventionnel du courant va de la borne plus vers la borne moins, hors du générateur.
- L’ampèremètre traverse, le voltmètre encadre.
- En série, l’intensité est la même partout ; en dérivation, c’est la tension.
- En un nœud, ce qui arrive est égal à ce qui repart.
- Dans une boucle, la tension du générateur se partage entre les récepteurs en série.
Exercice 1 — Un circuit qui fonctionne
4 pts · 10 minConnaître les composants et le sens du courant
Réponds à chaque question.
1.Quel composant fournit l’énergie ?
1 ptVoir la correction
Le générateur
Une pile, une batterie ou une alimentation jouent ce rôle.
2.Que faut-il pour que le courant circule ?
1 ptVoir la correction
Un circuit fermé, formant une boucle ininterrompue.
Une seule coupure suffit à tout arrêter.
3.Dans quel sens représente-t-on le courant hors du générateur ?
1 ptVoir la correction
De la borne plus vers la borne moins.
C’est une convention, et tous les schémas du monde l’emploient.
4.Ce sens est-il celui du déplacement réel des électrons ?
1 ptVoir la correction
Non : les électrons vont en sens opposé.
La convention est antérieure à la découverte de l’électron.
Exercice 2 — Mesurer
4 pts · 11 minChoisir et monter l'appareil de mesure
Réponds à chaque question.
1.Que mesure l’intensité, et dans quelle unité ?
1 ptVoir la correction
Le débit de charges, en ampères.
On la note par la lettre I, et un ampèremètre la mesure.
2.Comment monte-t-on l’ampèremètre, et pourquoi ?
1 ptVoir la correction
En série, parce que l’intensité traverse un point.
L’appareil doit se trouver sur le trajet du courant.
3.Que mesure la tension, et dans quelle unité ?
1 ptVoir la correction
L’écart d’énergie électrique entre deux points, en volts.
On la note par la lettre U, et un voltmètre la mesure.
4.Comment monte-t-on le voltmètre, et pourquoi ?
1 ptVoir la correction
En dérivation, parce que la tension existe entre deux points.
L’appareil doit toucher ces deux points à la fois.
Exercice 3 — Série ou dérivation
4 pts · 11 minReconnaître les deux montages
Réponds à chaque question.
1.Combien de chemins le courant a-t-il dans un montage en série ?
1 ptVoir la correction
Un seul.
Les composants sont placés les uns à la suite des autres sur une boucle unique.
2.Que se passe-t-il si une lampe grille dans ce montage ?
1 ptVoir la correction
Le circuit est ouvert et tout s’arrête.
C’est le cas de certaines guirlandes anciennes.
3.Qu’est-ce qui relie les branches d’un montage en dérivation ?
1 ptVoir la correction
Des nœuds.
Chaque branche offre un chemin séparé au courant.
4.Pourquoi les habitations emploient-elles ce montage ?
1 ptVoir la correction
Parce qu’une lampe qui grille n’éteint pas la maison.
Les autres branches continuent de fonctionner.
Exercice 4 — Les deux lois de calcul
5 pts · 14 minAppliquer la loi des nœuds et la loi des mailles
Réponds à chaque question.
1.Énonce la loi des nœuds.
1 ptVoir la correction
En un nœud, la somme des intensités qui arrivent égale celle des intensités qui partent.
Rien ne se crée ni ne disparaît au passage.
2.Un courant principal de 0,8 A se partage en deux branches ; l’une reçoit 0,3 A. Que reçoit l’autre ?
1 ptVoir la correction
0,5 A
: la somme des deux branches redonne le courant principal.
3.Énonce la loi des mailles.
1 ptVoir la correction
Dans une boucle, la tension du générateur égale la somme des tensions aux bornes des récepteurs en série.
Chaque récepteur prélève sa part de la tension totale.
4.Un générateur de 9 V alimente deux lampes en série ; la première reçoit 4 V. Que reçoit la seconde ?
1 ptVoir la correction
5 V
: les deux tensions se partagent celle du générateur.
5.Comment reconnaît-on le montage avant de choisir la loi ?
1 ptVoir la correction
Une boucle unique signale la série, la présence de nœuds signale la dérivation.
Le schéma répond avant tout calcul.
Exercice 5 — Trouve l'erreur
3 pts · 9 minRepérer une erreur et la corriger
Chaque affirmation est fausse. Écris ce qu’il fallait dire.
1.« En série, la tension est la même partout. »
1 ptVoir la correction
C’est l’intensité qui l’est ; la tension se partage.
En dérivation, c’est l’inverse : la tension est commune aux branches.
2.« Je branche l’ampèremètre en dérivation aux bornes de la lampe. »
1 ptVoir la correction
Il se monte en série, sur le trajet du courant.
En dérivation, il crée un court-circuit et peut être détruit.
3.« L’interrupteur est ouvert, mais un peu de courant passe quand même. »
1 ptVoir la correction
Rien ne circule : la boucle est coupée.
Un circuit ouvert n’est pas un circuit qui débite faiblement.
Barème — ce que le correcteur regarde
Les lignes chiffrées couvrent les 5 exercices et totalisent 20 points.
Ex.1Les composants et le sens du courant
4 points — 1 par question
Point perdu si : Le sens conventionnel confondu avec le déplacement réel des électrons.
Ex.2Le bon appareil, monté comme il faut
4 points — 1 par question
Point perdu si : Un ampèremètre monté en dérivation, ce qui crée un court-circuit.
Ex.3Les deux montages reconnus par leurs conséquences
4 points — 1 par question
Point perdu si : Une lampe grillée qui éteindrait toute une maison.
Ex.4Les deux lois de calcul appliquées
5 points — 1 par question
Point perdu si : La loi des nœuds employée sur un montage en série.
Ex.5L’erreur repérée, et la réponse juste donnée
3 points — 1 par ligne
Point perdu si : Un circuit ouvert décrit comme laissant passer un courant faible.
Et maintenant ?
- 16 à 20
- Le chapitre est acquis. Entraîne-toi maintenant à lire un schéma avant de calculer : le type de montage se voit à l'œil, et il commande toutes les formules.
- 10 à 15
- Refais l'exercice 4 en identifiant d'abord le montage. Une boucle unique signale la série, la présence de nœuds signale la dérivation.
- moins de 10
- Reprends la fiche de cours et retiens la formule des deux appareils : l'ampèremètre traverse, le voltmètre encadre.
Refaire avec d'autres phrases
Mêmes notions, mêmes exigences, énoncés différents. À passer quelques jours plus tard, une fois celui-ci corrigé.
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